[實用新型]用于聲波測井儀器的減震降噪結構

有效

• 申請號: 201320338194.7
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN203412574U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 馮杰;鮑雪山;肖加奇;陶鈞;潘良根
• 申請（專利權）人: 中國石油集團長城鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B47/14
• 分類號: E21B47/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 薛峰;嚴志軍

技術領域

本實用新型涉及用于聲波測井儀器的減震降噪結構。

背景技術

在油氣田勘探及開發過程中，聲波測井是獲取地質資料的重要手段之一。在直井測井中，在按規定測速和加扶正器條件下，聲波曲線優質率可以達到90%以上。然而，隨著油田勘探開發的深入和鉆井技術的不斷進步，大斜度井和水平井在國內多數油田中所占的比例逐漸增多，某些油田的水平井所占比例已經達到70%以上。

與直井測井相比，水平井測井作業難度要大得多，影響測井曲線質量的因素更加復雜。在水平井中，由于重力作用，測井儀器串是貼著井眼下壁進行測井的，其無法滿足儀器串居中的要求。這種測井方式對常規九條測井曲線中的自然電位、密度、中子、微球、特別是聲波曲線影響嚴重，曲線優質率大大降低（常規九條是指傳統測井中必須的九條測井曲線：聲波、密度、中子、微球、深、淺電阻率、伽瑪、、井徑、自然電位。）。表1為某油田2011年數解中心給出的測井曲線質量統計表。表1中聲波的優質率非常低，只有16%。

表1?2011年某油田常規測井曲線質量統計表

。

表2為影響聲波時差曲線（AC）因素統計表。統計表明，異常尖峰是影響聲波曲線質量的主要因素。這種聲波時差曲線的形態如圖1所示。這樣的聲波曲線是不能反映真實地層信息的。

表2?影響聲波時差曲線（AC）因素統計表

。

在以上58口裸眼井中，斜度30度以上的有46口，占79%。信號干擾嚴重的曲線都是在這些水平井或大斜度井中。分析這些井的測井原始資料，重點研究井眼傾斜度、井壁粗糙度、螺旋井眼、突然擴徑、突然縮徑、井眼坍塌及巖性對聲波波形影響，分析噪音來源，發現干擾在水平井及大斜度井中表現明顯。原因是儀器在測水平井或大斜度井時，重力作用導致儀器偏離中心從而摩擦井壁，特別是聲波聲系的隔聲槽結構與粗糙的井壁摩擦，由此產生的噪音和振動影響最大。圖2表明了噪音干擾現象和產生的原因，從中可以看出井徑變化對基線噪音的影響。噪音干擾在聲波波形上的表現如圖3所示。其中聲系是指在聲波測井儀器上，往往是由一個發射聲波信號的發射換能器和與之相距一定距離（源距）的幾個接收換能器組成井下測量記錄的組合，在聲波測井中叫做“聲系”，即聲學測量系統。

通過對大量歷史測量數據的分析，在某些區塊，如2011年10月份A字號的10口水平井中，幾乎所有的時差曲線都因干擾而無法反映地層真實特征。在某些堅硬地層（花崗巖、白云巖、灰巖）中，在井的斜度很小（10~30度）的情況下，在正常測速時（10m/min）時差曲線干擾仍然很嚴重；少數水平井能夠測得優質的聲波曲線，基線噪音干擾很小，這是其地質特征決定的，這類井的巖性多為細砂或粉砂巖，泥巖地層產生的基線干擾也很小。大多數水平井的基線噪音干擾非常嚴重。

通過回放這些測井數據，發現聲波波形在這些大斜度或水平井中干擾嚴重，波形干擾在時差曲線上表現為跳點（異常尖峰）多。這種干擾在聲波波形中是全時域的，疊加在基線和波列中的干擾信號幅度很大，經常超過有用信號的首峰幅度，頻率與聲波信號相當，無法通過濾波手段消除這種干擾。這不僅造成了首波法失效，也嚴重影響了全波STC法的計算結果。該問題是幾乎所有的現役聲波測井儀器都要面臨的，目前為止尚無好的解決辦法。而現在使用的聲波測井儀器，在大斜度井或水平井測井過程中都存在噪音干擾問題，并且十分嚴重。

實用新型內容

通過分析噪音來源，以及在測井實踐中的總結，設計了一種減震降噪結構，可以顯著減輕噪音干擾。

無論是國產還是引進的聲波測井儀器，因其聲系結構的原因，在水平井測井過程中都存在噪音干擾問題。通過分析噪音來源，以及在測井實踐中的總結，可以設計專門針對水平井測井的聲波儀器，通過加減噪橡膠環，或改變傳統隔聲槽聲系結構，以減輕或消除儀器與井壁的摩擦，可以從根本上解決聲波測井的噪音干擾問題。

上述減震降噪結構可以用在絕大多數的現有儀器上，施工工藝簡單，成本較低，顯著降低由于井壁不規則產生的摩擦噪音或者儀器旋轉擺動產生的碰撞噪聲，提高了信號質量，提高了測井精度，經濟利益顯著。

為了實現本實用新型的目的，本實用新型提供了一種用于聲波測井儀器的減震降噪結構，其特征在于：聲波測井儀器具有外殼，在所述外殼上具有一種或多種隔聲槽以及接收器聲窗，其中所述隔聲槽用于衰減直達波，所述接收器聲窗用于接收聲音，在聲波測井儀器的外部包裹有橡膠層以用于減少和衰減摩擦噪音，所述橡膠層根據不同的隔聲槽而具有不同的形狀和尺寸。